【正文】 是內存芯片中存儲信息的最小單位，每個存儲單元可以存儲1bit的信息，并且有一個由行地址和列地址共同定義的唯一的地址。我們知道8bit可以組成1byte，而字節(jié)是內存中最小的尋址單元。雖然內存基本存儲單元具有唯一的地址，但是并不能進行獨立的尋址，這將要求內存芯片有數以百計的引腳同計算機通信，顯然這是不可能的?，F(xiàn)在內存架構是處于同一列的基本存儲單元共用一條列地址線，而處于同一行的基本存儲單元共用一條行地址線，組成一個基本單元構成的矩陣框架。而這些內存框架構成一個內存bank，SDRAM內存以bank為組織，可由行列地址尋址。另外，為了保持內部數據還必須進行刷新。要知道SDRAM的結構特點，就必須先了解DRAM器件的結構特點。DRAM存儲一個位的消息只需要一只晶體管，但是需要周期性的充電，才能使保存的信息不丟失，：，電容器的狀態(tài)決定了這個DRAM單位邏輯狀態(tài)是1還是0。一個電容可以存儲一定量的電子或者電荷，一個充電的電容器被認為是邏輯上的1，而“空”的電容器則是0。但是電容被利用的這個特性也是它的缺點。因為電容器不能持久的保持存儲的電荷，所以內存需要不斷定時刷新，才能保持暫存的數據。電容器可以用電流來充電；同時，電容的充放電需要一定的時間，雖然對于內存基本單位中的電容來說這個時間很短，~，但這個期間內存是不能執(zhí)行存取操作的。 DRAM的原理圖SDRAM的存儲單元的基本原理同前面提到的DRAM基本一樣，但是這些存儲單元的組織和控制與DRAM就有相當大的差別了。SDRAM是多bank 結構[22]。 JTAG調試器JTAG是英文“Joint Test Action Group（聯(lián)合測試行為組織）”的詞頭字母的簡寫, 是一種國際標準測試協(xié)議（IEEE ），主要用于芯片內部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調試。現(xiàn)在多數的高級器件都支持JTAG協(xié)議,如DSP、FPGA器件等。標準的JTAG接口是4線：TMS、TCK、TDI、TDO,分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線。 相關JTAG引腳的定義為：TCK為測試時鐘輸入；TDI為測試數據輸入，數據通過TDI引腳輸入JTAG接口；TDO為測試數據輸出，數據通過TDO引腳從JTAG接口輸出；TMS為測試模式選擇，TMS用來設置JTAG接口處于某種特定的測試模式；TRST為測試復位，輸入引腳，低電平有效，GND。 JTAG最初是用來對芯片進行測試的，基本原理是在器件內部定義一個TAP（Test Access Port測試訪問口）通過專用的JTAG測試工具對進行內部節(jié)點進行測試。JTAG測試允許多個器件通過JTAG接口串聯(lián)在一起，形成一個JTAG鏈，能實現(xiàn)對各個器件分別測試?，F(xiàn)在，JTAG接口還常用于實現(xiàn)ISP（InSystem Programmable。在線編程），對FLASH等器件進行編程。 JTAG編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產流程中先對芯片進行預編程現(xiàn)再裝到板上因此而改變，簡化的流程為先固定器件到電路板上，再用JTAG編程，從而大大加快工程進度。JTAG接口可對PSD芯片內部的所有部件進行編程。在硬件結構上，JTAG 接口包括兩部分：JTAG 端口和控制器。與JTAG 接口兼容的器件可以是微處理器（MPU）、微控制器（MCU）、PLD、CPL、FPGA、ASIC 規(guī)范的芯片。 標準中規(guī)定對應于數字集成電路芯片的每個引腳都設有一個移位寄存單元，稱為邊界掃描單元BSC。它將JTAG 電路與內核邏輯電路聯(lián)系起來，同時隔離內核邏輯電路和芯片引腳。由集成電路的所有邊界掃描單元構成邊界掃描寄存器BSR。邊界掃描寄存器電路僅在進行JTAG 測試時有效，在集成電路正常工作時無效，不影響集成電路的功能。JTAG也可以實現(xiàn)對電路版的Flash編程。要通過JTAG接口對系統(tǒng)板上Flash編程，可以利用專用的硬件控制器或獨立的編程器來訪問JTAG器件實現(xiàn)，也可以直接用電纜線把PC機并行口與嵌入式系統(tǒng)的微處理器的JTAG引腳連接起來，由PC機上的程序模擬JTAG時序實現(xiàn)。嵌入式系統(tǒng)的Flash芯片的地址線、數據線和控制信號線接到嵌入式系統(tǒng)帶JTAG接口的微處理器相應的引腳上，在對Flash編程時，PC機上運行的程序控制PC機發(fā)送指令或數據到嵌入式系統(tǒng)微處理器內部的邊界掃描寄存器里，再把此數據或指令通過JTAG專用指令傳送到Flash，從而將代碼寫入Flash中[22]。第三章 溫度監(jiān)測電路設計能夠把非電量轉換為電量的器件稱為傳感器，傳感器實質上是一種功能塊，其作用是將來自外界的各種信號轉換成電信號。隨著技術的不斷進步，傳感器也有了飛速的發(fā)展，體積變得越來越小，精度越來越高，功能也越來越強大。傳感器的種類繁多，在本次設計中所要用到的是溫度傳感器，要選擇適當的傳感器以滿足設計要求。溫度傳感器：溫度傳感器就是把溫度信號轉換成電信號的傳感器。在本次設計中，我選用的是K型熱電偶和用于溫度補償的AD590做為測溫元件。 AD590的室溫補償電路 性能集成溫度傳感器AD590 是一種高內阻、電流輸出型的兩端器件, 其檢測靈敏度為1 μA/K。由于其內部采用最新的薄膜電阻激光微調技術作最后定標, 故其具有很高的檢測精度。　　AD590 的特點是：(1) 兩端器件：電壓輸入，電流輸出；(2) 線性電流輸出：1μA/K；(3) 較寬的檢測范圍： 55～ + 155℃；(4) 極好的線性：在工作范圍內非線性誤差 177。0. 5℃；(5) 較寬的工作電壓：+ 4～+ 30V。 誤差校正經過激光微調定標的AD590 芯片，其靈敏度為1μA/K，輸出電流值(μA ) 可直接表征絕對溫度(K)。但由于客觀因素，使封裝后的變換器靈敏度可能有所偏離。為了消除這種誤差，可采用單點校正電路進行校正。，在一定溫度下，調節(jié)R2，使A、B 兩端輸出電壓V 0 (毫伏) 剛好等于絕對溫度值(K) ，這時輸出電壓靈敏度為1mV/K。經校正后，大大減小了誤差，同時也減小了誤差對溫度的依賴，即減小了誤差溫度系數[20]。 AD590校正電路在使用AD590之前，必須對其進行校正，假如要是AD590輸出的是0℃時的電壓，就要進行如下校正：先把AD590放進冰水混合物中，然后調整AD590電路圖中的電阻R2。在測室溫時，室溫為n度，那輸出的電壓為：V0=+n，單位為mv。 AD590的補償電路設計 AD590室溫補償電路AD590只是在校正的溫度的周圍測量相對來說要精確，有時我們?yōu)榱说玫礁_的測量結果，我們把AD590的零點調整在室溫點上，這樣就能使得測量結果更精確了。例如：室溫在一般情況下為25℃，那么我們就應該調整電阻R2，使AD590的輸出為：V0=+25，單位為mv。在這種情況下，室溫稍有變動，我們就能準確地得出室溫變動的幅度，這樣更有利于我們的測量，使得我們的測量結果有更小的誤差。但是AD590的輸出級別是mv級別，而我們的單片機的串口不能感受到這微小的變化，那么就需要對AD590的輸出進行放大，這樣才能使得單片機能獲得這個信號。，輸出的信號經過兩個放大器進行放大，就可以得到正的信號，也就能讓單片機識別了。在本設計中。假如說放大器的放大倍數是10倍，那末AD590的輸出最大也就只能是330mv，=，也就是說，在這種情況之下，℃，但是現(xiàn)實中，室溫很難達到這溫度，放大10倍完全可以滿足測量的需求。在上圖中，我們用的是兩級的負放大：第一級是放大倍數，第二級的作用是使輸出為正。 （31）第一級放大倍數。 （32） 第二級放大倍數，此級的作用是改變符號。 所以： （33） 熱電偶的測溫電路 熱電偶的測溫原理熱電偶選用的是鎳鉻鎳硅熱電偶，分度號為K。該種熱電偶的正極為含鉻10%的鎳鉻合金，負極為含3%的鎳硅合金。它的負極親磁，用磁鐵可以很方便鑒別出熱電偶的負極。它的特點是使用溫度計范圍寬，高溫下性能較穩(wěn)定，熱電偶與溫度的關系近似線性，價格便宜，因此它是目前用量最大的一種熱電偶。它適于在氧化性氣氛中連續(xù)使用，短期使用溫度為1200度，長期使用溫度為1000度。K型熱電偶是氧化性較強的賤金屬熱電偶。不適宜在真空、含碳、含硫氣氛及氧化與還原交替的氣氛下裸絲使用。熱電偶是工業(yè)上最常用的溫度檢測元件之一。其優(yōu)點是：①測量精度高。②測量范圍廣。③構造簡單，使用方便。熱電偶就是利用熱電效應來工作的。將兩種不同材料的導體或半導體A和B焊接起來，構成一個閉合回路。當導體A和B的兩個執(zhí)著點1和2之間存在溫差時，兩者之間便產生電動勢，因而在回路中形成一個大小的電流,這種現(xiàn)象稱為熱電效應。熱電勢與兩端溫度的關系式為：由于熱電偶的材料一般都比較貴重，而測溫點到儀表的距離都很遠，為了節(jié)省熱電偶材料，降低成本，通常采用補償導線把熱電偶的冷端（自由端）延伸到溫度比較穩(wěn)定的控制室內。熱電偶補償導線的作用只起延伸熱電極，使熱電偶的冷端移動到控制室，它本身并不能消除冷端溫度變化對測溫的影響，不起補償作用。因此，還需采用其他修正方法來補償冷端溫度t0≠0℃時對測溫的影響。在使用熱電偶補償導線時必須注意型號相配，極性不能接錯，補償導線與熱電偶連接端的溫度不能超過100℃。從測溫原理中可以看出，熱電偶回路產生的熱電勢由熱電偶工作端溫度和自由端溫度函數確定。如果自由端溫度保持恒定，則熱電偶熱電勢就變成為工作段溫度的單值函數。在實際使用熱電偶時，往往由于環(huán)境和現(xiàn)場條件等限制，自由端不能維持在0度，因此需要對熱電偶冷端溫度進行補償或修正。設熱電偶工作端溫度為t，冷端為。此熱電偶也可能處于工作端溫度為。冷端溫度為，則有 （34） （35）兩式相加得 （36）所以， （37）各種熱電偶的分度表都是在冷端為0℃是制成的，如果在實際應用熱電偶的冷端不是0℃，而是中間的某一溫度tn時，則熱電偶輸出的熱電勢應為。根據該熱電偶的分度表，則可從分度表上查得，將此值與測量值求和，即可計算出，在查該熱電偶的分度表，即可求得工作端溫度t[9]。 熱電偶的測溫電路設計數據采集部分是利用熱電偶測量現(xiàn)場溫度，它需要冷端溫度補償，是使用AD590測得的溫度數據進行補償的，這個過程使用程序計算處理的。用三運放高共模抑制比放大電路可將熱電偶測得數據進行放大處理后，送到A/D中轉換接口，再送到單片機內進行處理。：熱電偶的輸出信號從這里進入濾波和放大電路，經這里出來后就可以進入單片機了，從而被單片機識別。剛進入電路，是兩個電容，一個是電解電容，一個是普通的電容。他們的作用是濾除電磁波等有害因素。由于他們的電容值不一樣，所以他們能濾除波段的也不盡相同。當然，我們也可以多接幾個電容，那樣我們就可以濾除更多的有害因素，但是那樣就會增加我們的成本。要濾除有害的因素，也可以通過其他的途徑，比如說：增大電容值可以加大濾除的效率，但是當電容值增大到一定程度的時候，器濾波的效果就不會對這電容值的增大而增加，所以電容值就要選取合適的值，不能太大，也不能太小，這樣不但能有效的濾除有害因素，還能節(jié)省我們的成本。在這里， 。 熱電偶測溫電路中間的兩個電阻和一個滑動變阻器共同組成了該電路的調零部分。通過調節(jié)滑動變阻器可以使在沒有輸入的條件下，是輸出為零，這樣可以大大減小測量的誤差，從而提高測量的精度。之后是三個運算放大器構成了共模抑制比的放大電路，其放大倍數將在下面推導。推導過程如下：我們假設上面的運放器的輸出為V01，輸入為Vi1；下面的運放器的輸出為V02，輸入為Vi2；最后的運放器的輸出為V0。 （38）R6為滑動變阻器，主要用于調節(jié)放大倍數。由 得， （39）由 得， （310）由（39）式（310）式，得 （311） （312）到此為止，前面兩個運算放大器是組成的放大器的放大倍數已經證明完成。第三個運放是雙輸入單輸出的運算放大器，它的放大倍數推導過程如下：當V01單獨作用的時候，輸出V0為： （313）也就是普通的運算放大器負放大。當V02單獨作用的時候，輸出V0為： 由 （314）得 （315）所以， （316）又因為 所以 （317）綜上所述，輸出為： （318） 式（318）為最終的輸出，而R5是為了使整個電路的安全而設置的，R4和R8為固定電阻[17]。第四章 溫度監(jiān)測系統(tǒng)的Linux構建 構建交叉編譯器 交叉編譯器armlinuxgcc ，它包括編譯器、匯編器連接器、調試器、庫函數等。交叉編譯器就是在一個平臺上生成能夠在另外一個平臺上運行的代碼。平臺包括兩個概念：體系結構和操作結構。同一個體系可以運行不同的操作系統(tǒng)；同樣，同一個操作系統(tǒng)也可以在不同的體系結構上運行。由于ARM目標板上無法安裝所需的編譯器，只好借助于宿主機，在宿主機上對即將運行在目標機上的應用程序代碼進行編譯，這就是安裝交叉編譯器的意義